Конструкция приводной части

Трансмиссионный вал (рисунок 1) служит для передачи кру­тящего момента коренному валу насоса и выполнен в виде вы­водного вала-шестерни 8, концы которого используются для установки клиноременного шкива или цепного колеса в зависимости от принятой в приводе насоса передачи. Шкив и цепное колесо крепятся на валу шпонкой 12. Для облегчения сборки и разборки шкивы имеют разрезную ступицу, затягиваемую болтами. Так как возможны перекосы в результате прогиба под действием на­грузки на консоли, а также вследствие технологических неточно­стей трансмиссионный вал устанавливается на сферических двух­рядных роликоподшипниках 6, воспринимающих радиальные и осевую нагрузку от косозубой передачи.

Рисунок 1 - Трансмиссионный вал

Для предупреждения смятия и разбивания опорных поверх­ностей станины, а также устранения брака дорогостоящей ста­нины из-за расслабления отверстий при растачивании подшип­ники устанавливают на стальных гильзах 7, наружный диаметр которых больше диаметра шестерни. Благодаря этому при сборке насоса вал 8 свободно протаскивается через отверстия станины. Соосность наружной и внутренней поверхностей гильз обеспечи­вается жесткими допусками на их разностенность.

Гильзы имеют фланец небольшой высоты и притягиваются к станине сквозными крышками 1 и 10, закрепленными болтами 5. Благодаря затяжке болтами гильзы фиксируются в осевом на­правлении и предохраняются от проворачивания. Подшипники торцами внутренних колец упираются в буртики вала. Правый подшипник фиксируется в гильзе крышкой 10. Второй подшипник вала плавает в гильзе по наружной обойме.

Подшипники смазывают ручным насосом через пружинные тавотницы 3. Неподвижные стыки гильзы со станиной и крышкой уплотняются резиновыми кольцами 4, 9 и 13. Подвижный вну­тренний стык между гильзой и валом герметизируется бесконтакт­ным щелевым уплотнением, выполненным в виде кольцевых ка­навок в гильзе. Между крышками и валом устанавливают кон­тактные севанитовые уплотнения 2 и втулку 11.

Эксцентриковый коренной вал (рисунок 2) имеет сборную конструкцию. Прямой вал 15 с жестко закрепленными эксцентри­ками 9 опирается на коренные подшипники 6, расположенные в станине бурового насоса. Эксцентрики, выполняющие роль ша­тунных шеек, отливаются из углеродистой стали и соединяются сваркой. Число эксцентриков равно числу поршней бурового на­соса. Угловое смещение шатунных шеек коренного вала опреде­ляется требованиями равномерной подачи.

Рисунок 2 - Эксцентриковый вал

Согласно этому, в двухпоршневых насосах двустороннего действия угловое смещение эксцентриков составляет 90°, а в трехпоршневых насосах одно­стороннего действия-120°. Между эксцентриками располагается зубчатое колесо 8.

Составная конструкция коренного вала удобна в технологи­ческом отношении, так как позволяет упростить форму заготовок и облегчить их механическую обработку. Окончательная обра­ботка наружных поверхностей коренного вала и нарезка зубьев производятся после посадки эксцентриков на прямой вал и соеди­нения венца зубчатого колеса с его ободом.

Для точной осевой фиксации зубчатого колеса коренной вал опирается на спаренные радиально-упорные конические под­шипники 6, посаженные в переходные гильзы 3, установленные в расточки станины 1 и крышки 10 насоса. Наружные кольца подшипников удерживаются от продольного перемещения крышками 4, которые крепятся болтами к торцам гильз. Затяжка наружных колец подшипников регулируется мерными прокладками 14, установленными между крышкой 4 и торцем гильзы 3. Внутрен­ние кольца подшипников затягиваются шайбами 5, крепящимися болтами к торцам вала. Осевое положение коренного вала фик­сируется в нужном положении благодаря наружным кольцевым буртикам гильзы, упирающимся в торец расточек станины и крышки насоса.

Гильзы удерживаются от проворота с помощью дюбелей 16. Коренные подшипники смазывают ручным насосом через тавотницы, ввернутые в крышку станины. Эксцентриковые коренные валы преимущественно применяются в современных двух- и трехпоршневых буровых насосах.

Кольца роликовых подшипников 7 удерживаются от осевого перемещения кольцевыми шайбами 12, 13 и буртиками вала и шатуна. Кольцевые шайбы крепятся к торцам эксцентрика бол­тами. Натяг подшипников регулируется прокладками, установлен­ными между торцом шейки шатуна и шайбой 12. Разбрызгива­тели 2 отбрасывают масло на подшипники мотылевых шеек ша­туна при их погружении в масляную ванну.

В буровых насосах для передачи вращения от трансмиссион­ного вала коренному преимущественно используются косозубые зубчатые передачи, которые по сравнению с прямозубой переда­чей обладают большей нагрузочной способностью и плавностью зацепления, обусловливающей снижение уровня динамических нагрузок и шума при работе. Направление зуба шестерни прини­мается левым, а для колеса правым. Недостаток косозубых передач по сравнению с прямозубыми заключается в том, что в зацеплении возникает дополнительная осевая сила. Шевронные зубчатые колеса, представляющие разновидность косозубых ко­лес, не создают осевых нагрузок, однако в буровых насосах при­меняются реже из-за сложности изготовления.

Шестерни изготовляют из сталей марок 34ХН1М, 35ХНВ и 38ХГН в паре с венцом зубчатых колес соответственно из сталей марок 38ХГН, 35Х и 35Л.

Зубчатую пару смазывают жидким маслом путем окунания ее в масляную ванну либо с по­мощью масляного насоса.

Шатун передает движение от коренного вала ползуну (крейц­копфу) и представляет собой кованый или литой стержень из углеродистой стали марки 35 с противоположно расположенными большой и малой шейками. Большая шейка 11 шатуна, называе­мая мотылевой, охватывает коренной вал и имеет цельную либо разъемную конструкцию. Независимо от конструкций коренной вал соединяется с шатуном посредством конических роликовых подшипников. У эксцентриковых валов мотылевая шейка шатуна имеет значительно больший диаметр, чем у кривошипных и паль­цевых валов. Благодаря этому в эксцентриковых валах мотылевые подшипники имеют больший диаметр и обладают более высокой долговечностью.

Наряду с износостойкостью сочленений шатуны буровых на­сосов должны обладать необходимой усталостной прочностью, так как при эксплуатации они подвергаются действию асимметрич­ных циклических нагрузок. Стержень шатуна имеет двутавровое сечение, обеспечивающее достаточную жесткость при минималь­ной металлоемкости шатуна. Уменьшение массы способствует сни­жению инерционных нагрузок. Поэтому простые в изготовлении, но более массивные шатуны с круглым сечением стержня в буро­вых насосах не используются.

Малая шейка (рисунок 4), называемая ползунной, служит для шарнирного соединения шатуна 6 с ползуном 4, скользящим в прямолинейных направляющих. Центр шарнира движется акси­ально, т. е. по прямой, проходящей через ось вращения коренного вала. Дезаксиальные кривошипно-шатунные механизмы в буро­вых насосах не применяются. Малая шейка шатуна соединяется с корпусом ползуна при помощи полого валика 9. При ремонтных работах через отверстие в валике пропускается ломик для выпрессовки валика соседнего ползуна 13. Кроме того, пустотелая конструкция способствует более интенсивному охлаждению ва­лика и подшипника шатуна, нагреваемых в результате их взаим­ного трения.

В расточку ползунной шейки запрессована втулка 8 из оло­вянной бронзы либо другого пластичного материала, обычно ис­пользуемого для подшипников скольжения. Запрессовка не гаран­тирует втулку от проворачивания и осевого смещения, и поэтому она стопорится дюбелем 7. Диаметральный зазор между валиком и втулкой шатуна определяется в зависимости от диаметра ва­лика и выбранной посадки.

Рисунок 3 - Шатунный механизм

Валик 9 снабжен концевым центрирующим конусом, который входит в конусное отверстие ползуна. С помощью стопорной планки 11, входящей в поперечный паз торца валика, и болтов 10, ввинченных в ползун, валик запрессовывается в конусное от­верстие и благодаря этому удерживается от продольного смеще­ния и проворота относительно ползуна. В мощных насосах шейка шатуна соединяется с валиком ползуна посредством игольчатых подшипников.

Ползун состоит из литого стального корпуса и чугунных на­кладок 5. Накладки крепятся к цилиндрической поверхности кор­пуса болтами 12, застопоренными от самоотвинчивания упругими шайбами. В боковых стенках корпуса располагаются ступицы ва­лика 9. В днище корпуса имеется резьбовое отверстие для ползунной части штока 1, представляющего собой стальной цилинд­рический стержень с наружной резьбой для крепления с корпусом ползуна и внутренней резьбой для соединения с поршневой частью штока. Стопорение штока в ползуне осуществляется шплинтом 3 и гайкой 2.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ И РЕМОНТ БУРОВЫХ НАСОСОВ

1. Назначение и технические параметры буровых насосов – знать

2. Конструкция буровых насосов – знать

3. Основные ремонтные нормативы

Структура ремонтного цикла К 6 Т К

МРЦ 3400 м-ч

МРП 500 м-ч

4. Неисправности в процессе работы и их причины

4. Работы по обслуживанию и текущему ремонту насоса

- Замена цилиндровых втулок при наличии на рабочих поверхностях царапин и повышенного износа;

- Замена поршней при наличии износа уплотнительных резиновых манжет и штоков

- Замена уплотнений штоков, если их подтяжка не устраняет течи

- Замена клапанов при выходе из строя уплотнительных манжет

- Замена сёдел клапанов при их промыве Производить контроль

- Производить контроль за состоянием гидрокоробок

- Производить контроль за давлением в пневмокомпенсаторе, обеспечивая давление в соответствии с требованиями

- Производить контроль наличия и состояния масла в приводной части

- Производить контроль за состоянием бронзовых втулок, направляющих и накладок крейцкопфа, затяжки конусного пальца

- Производить регулировку положения крейцкопфа (зазор между верхней направляющей и верхней накладкой не более 1 мм)

- Производить регулировку конических подшипников шатунов и валов при наличии стуков

- (температура нагрева подшипников не должна превышать 70 град)

5. Капитальный ремонт

5.1. Разборка насоса (рассматривается разборка двухцилиндрового насоса типа НБ-32)

Разборка гидравлической части производится в следующей последовательности (рисунок 1):

Рисунок 1 - Гидравлическая часть насоса НБ-50

- отсоединяется воздушный компенсатор 10 из которого предварительно удаляется газ (воздух);

- отвинчивают гайки и отсоединяют лобовые крышки цилиндров 6;

- отвинчивают гайки крышек 11 клапанов и снимают последовательно крышки клапанов, пружины клапанов и вынимают клапаны 4;

- ослабляют сальники штоков 9, отсоединяют штоки 8 от надставок штоков, вынимают штоки вместе с поршнями 3 из цилиндров 2;

- с помощью специального приспособления извлекают цилиндровые втулки 2 из гидрокоробки;

- разбирают уплотнения штоков;

Разборка приводной части насоса производится в следующей последовательности (рисунок 2):

Рисунок 2 - Приводная часть насоса НБ-50

- снимается шкив клиноремённой передачи 22;

- через боковые окна станины вынимаются пальцы крейцкопфов;

- выбивается наружное кольцо одного из подшипников 18 трансмиссионного вала 17 ударами медной кувалды в торец вала. Снимается трансмиссионный вал;

- снимаются торцевые крышки 23 и достаются с помощью отжимных болтов стаканы 21 подшипников коренного вала 19 с наружными кольцами;

- снимаются с валов внутренние кольца подшипников с роликами и сепараторами;

- извлекается из станины коренной вал 1 с шатунами;

- извлекаются крейцкопфы;

- снимаются шатуны 24 с эксцентриковой цапфы коренного вала;

5.2. Дефектовка и ремонт деталей

6. Требования к отремонтированному насосу

- Все детали должны быть отремонтированы в полном соответствии чертежам и техническим условиям;

- В расточках клапанных коробок под цилиндровые втулки и сёдла клапанов не должно быть промоин, забоин и других дефектов;

- Верхние торцы запрессованных сёдел должны выступать над гнездом на 6…12 мм;

- Резиновые уплотнения сальников и прокладки должны быть новыми;

- Надставки штоков, штоки и поршни должны быть надёжно закреплены гайками и контргайками;

- Резьбы крепёжных деталей не должны иметь повреждений шпильки должны быть завинчены до отказа;

- Рабочие поверхности направляющих и накладок крейцкопфов должны быть гладкими и не иметь выработки;

- Зубья шестерни и колеса должны быть приработаны;

- Торцевое биение шкива должно быть в допустимых пределах;

- Конические подшипники валов должны быть отрегулированы и заправлены свежей смазкой;

- Сборка и регулировка кривошипно-шатунного механизма должна обеспечивать бесшумную работу;

- Воздушные компенсаторы должны быть проверены на герметичность;

- Насос после капитального ремонта должен быть испытан на стенде;

7. Выполнить ремонтный эскиз трансмиссионного вала, зубчатого колеса, корпуса крейцкопфа.

Контрольные вопросы

1. Назовите причины снижения подачи насоса;

2. Назовите причины возникновения стуков в гидравлической части;

3. Расскажите последовательность разборки гидравлической части;

4. Расскажите последовательность разборки приводной части;

5. Назовите дефекты гидрокоробки и покажите их расположение;

6. Назовите дефекты корпуса крейцкопфа и покажите их расположение;

7. Как ремонтируется гидрокоробка;

8. Как ремонтируется корпус крейцкопфа;

9. Назовите требования к сборке конических подшипников;

10. Как испытывается буровой насос?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

ИЗУЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА БУРОВОГО КОМПРЕССОРА КТ-6

Цель работы:

1. Изучить конструкцию компрессора

2. Выполнить условия тестового задания

Компрессор КТ-6 двухступенчатый трёхцилиндровый с воздушным охлаждением. Корпус 22 (рисунок 1) литой чугунный с четырьмя лапами для крепления. Передняя часть корпуса закрыта съёмной крышкой в которой установлен один из подшипников коленчатого вала и резиновая манжета. По бокам корпуса имеются два люка для доступа к деталям внутри корпуса. К корпусу на шпильках крепятся три чугунных 3, 6 цилиндра с рёбрами (для увеличения поверхности охлаждения), расположенные в одной вертикальной плоскости под углом 60 град друг к другу.

1 - клапанная коробка 1-й ступени; 2 - поршень 1-й ступени; 3 - цилиндр 1-й ступени; 4 - клапанная коробка 2-й ступени; 5 - поршень 2-й ступени; 6 - цилиндр 2-й ступени; 7 - узел шатунов; 8 - промежуточный холодильник; 9 - фильтр воздушный; 10 - клапан предохранительный; 11 - рым болт; 12 - кронштейн вентилятора; 13 - натяжной болт вентилятора; 14 - вентилятор; 15 - приводной шкив венилятора; 16 - шпонка; 17 - гайка коленчатого вала; 18 - фильтр масляный; 19 - клапан редукционный; 20 - маслонасос; 21 - коленчатый вал; 22 - корпус компрессора; 23 - резервуар маслопровода; 24 - масляный манометр; 25 - подвод воздуха от регулятора; 26 - маслоотделитель; 27 - маслоуказатель; 28 - заправочная пробка; 29 - сливная пробка; 30 - сапун; 31 - балансир дополнительный; 32 - винт; 33 - шплинт;

Рисунок 1 - Компрессор КТ-6

Боковые цилиндры 3 являются цилиндрами низкого давления, средний 6 –высокого давления.

Коленчатый вал 21 – стальной, штампованный с двумя балансирами, вращается в двух шариковых подшипниках № 318, имеет систему каналов для прохода смазки.

Для улучшения динамических свойств компрессора на основные балансиры коленчатого вала установлены два съёмных дополнительных балансира 31, каждый из которых закреплён двумя винтами. Винты зашплинтованы. В торец коленчатого вала запрессована втулка с квадратным отверстием для привода маслонасоса.

Узел шатунов (рисунок 2) состоит из одного жёсткого 1 и двух прицепных 5 шатунов шарнирно присоединенных к нему с помощью пальцев. Главный шатун выполнен из двух частей - шатуна и головки 4, которые неподвижно соединены между собой пальцами 2, 9. В шатуны запрессованы бронзовые втулки 6. Головка шатунов 4 - разъёмная. Съёмная крышка 15 расточена вместе с головкой и прикреплена к ней четырьмя шпильками 7. Гайки крепления крышки зашплинтованы. В головке шатунов установлены два тонкостенных стальных вкладыша 12, залитых баббитом. Вкладыши плотно удерживаются в головке шатунов за счёт натяга и дополнительно застопорены штифтом. Между головкой шатунов и крышкой имеются регулировочные прокладки 16. Величина натяга зависит от толщины пакета прокладок. Узел шатунов имеет систему каналов для подвода смазки к верхним головкам шатунов.

Литые поршни 2, 5 присоединены к верхним головкам шатунов при помощи поршневых пальцев плавающего типа. На каждом поршне установлены четыре поршневых кольца: два верхних – компрессионные, два нижних – маслосъёмные.

1 - шатун жёсткий; 2, 14 - пальцы; 4 - головка шатунов; 5 - шатуны прицепные; 6 - втулка бронзовая; 7 - шпилька; 12 - вкладыш стальной; 15 - крышка съёмная; 16 - прокладка регулировочная;

Рисунок 2 - Узел шатунов

К верхним фланцам цилиндров на шпильках прикреплены клапанные коробки 1, 4 аналогичные по конструкции у цилиндров низкого и высокого давления. Корпуса коробок 5 (рисунок 3) чугунные с рёбрами. Внутренняя полость каждой коробки разделена на две части: в одной установлен нагнетательный клапан 6, в другой всасывающий 8. Клапаны самодействующие, пластинчатые, кольцевые. Всасывающий и нагнетательный клапаны аналогичны по своей конструкции.

Рисунок 3 - Клапанная коробка

Клапан состоит из седла 1 (рисунок 4 а, б) с кольцевыми окнами, перекрываемыми большой и малой кольцевыми пластинами 2, 3. Каждая пластина прижимается к седлу тремя пружинами 4, установленными в гнёздах упора 5, ограничивающего ход пластин 2,5 мм.

а) - Клапан всасывающий

Рисунок 4 - Кольцевые клапаны компрессора

Клапаны уплотнены в корпусах коробок медными прокладками, крышки паронитовыми прокладками. Каждая клапанная коробка имеет разгрузочное устройство, подвижные части которого перемещаются вниз под воздействием воздуха, поступающего от регулятора в пространство над упором всасывающего клапана. Выключение клапана происходит вследствие отжатия пластин от седла упором. При выключении всасывающих клапанов сжатие воздуха прекращается и компрессор переходит на холостой ход.

б) - Клапан нагнетательный

Рисунок 4 - Кольцевые клапаны компрессора

• Назад
• 1
• 2
• 3
• 4
• 5
• 678
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• Далее